馬鈴薯云腿月餅加工工藝的響應面法優(yōu)化

張俊祥，陸王惟，崔 芮，朱碧芬，閆加桐，覃宇悅

（1.玉溪丫瞇綠色休閑食品有限公司，云南玉溪 652604；2.昆明理工大學農(nóng)業(yè)與食品學院，云南昆明 650550）

馬鈴薯是茄目茄科植物，別名洋芋、土豆，是僅次于水稻、小麥和玉米的第四大糧食作物[1]。馬鈴薯營養(yǎng)價值較高，富含膳食纖維、維生素、蛋白質(zhì)和優(yōu)質(zhì)淀粉等營養(yǎng)物質(zhì)[2]。我國是馬鈴薯種植大國，產(chǎn)量穩(wěn)居世界前列[3]。馬鈴薯在云南省已有悠久的種植歷史。但是，受到其特殊風味和當?shù)鼐用耧嬍沉晳T的影響，目前馬鈴薯主要以鮮食為主，種類單一。

云腿月餅是選用云南精制宣威火腿，加入豬油、白砂糖、蜂蜜等輔料制成的餡料，再以餅坯包心烘焙而成，口感甜咸適中，油而不膩，火腿香味濃郁，外殼口感酥而不散，故稱“硬殼云腿月餅”[4]。馬鈴薯全粉以馬鈴薯為原料，經(jīng)蒸煮、破碎等工序制作而成，呈小顆粒狀或粉末狀[5]。雖然馬鈴薯全粉不含面筋蛋白，不易形成網(wǎng)狀結構，但是馬鈴薯全粉中的直鏈淀粉含量較高、吸水性能優(yōu)異，添加到烘焙食品中能有效提高產(chǎn)品的感官品質(zhì)[6]。例如，李松林等人[7]將馬鈴薯和玉米淀粉以3∶1的比例制作馬鈴薯脆餅，感官評分最高。包鴻慧等人[8]制作馬鈴薯曲奇餅干，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯全粉含量為25%時品質(zhì)最佳。

有關馬鈴薯新產(chǎn)品的開發(fā)已成為研究熱點。試驗以馬鈴薯全粉、小麥粉、云南精制火腿為主要原料，通過中心設計響應面法優(yōu)化馬鈴薯云腿月餅的工藝參數(shù)，旨在為馬鈴薯烘焙產(chǎn)品的開發(fā)提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料和設備

馬鈴薯全粉，購自云南省昆明市東川區(qū)；小麥粉，昆明市虹山面粉廠提供；精制火腿，購自云南省宣威市；蜂蜜、一級白砂糖、豬油，均為市售。

SMJ-80J型和面機、SM-603型烤箱，無錫勝麥機械有限公司產(chǎn)品。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

①餅皮：馬鈴薯全粉、小麥粉→加入水混勻→加入蜂蜜、白砂糖、豬油→混勻；

②餡料：云南宣威精制火腿切丁→加入蜂蜜、白砂糖、豬油→加入炒熟面粉混勻；

①+②→包入餡料→成型→烘烤→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點

①原料處理。小麥粉（中筋面粉）、馬鈴薯全粉分別過篩備用。②面團制作。將小麥粉和馬鈴薯全粉混合均勻放入和面機，依次加入水、蜂蜜、白砂糖、豬油，其中以面粉含量為100%計算，水相對含量為25%，白砂糖相對含量為3.5%，蜂蜜相對含量為6.5%，小蘇打相對含量為0.125%，和面至面團有一定的韌性且不黏手即可。③靜置。將面團于室溫下醒發(fā)30 min，使面團性能保持一定的穩(wěn)定性。④餡料選擇。精選肥瘦適中、肉質(zhì)細膩、香氣濃郁、咸香適口的云南宣威火腿，切丁備用。⑤餡料混合。加入蜂蜜、白砂糖、豬油混合均勻，其中豬油呈黏稠狀且有一定的流動性。⑥面粉炒制。小火翻炒，略微發(fā)黃。⑦餡料調(diào)制。將拌好的火腿丁加入炒熟后的面粉，揉搓至無干粉狀態(tài)。⑧包餡。將餅皮和火腿餡料按比例分割，云腿餡料包入餅皮后，整形成半圓形，收口朝下。⑨烘烤。在成型后的馬鈴薯云腿月餅的餅坯表面刷蜂蜜蛋液，放入烤箱，上火200℃，下火185℃，烘制15 min[9]。

1.3 單因素試驗

分別考查馬鈴薯全粉與小麥粉的配比（10∶90，15∶85，20∶80，25∶75，30∶70），豬油相對含量（10%，15%，20%，25%，30%），云腿餡料與餅皮面團配比 （40∶60，45∶55，50∶50，55∶45，60∶40）對馬鈴薯云腿月餅感官品質(zhì)的影響。

1.4 響應面試驗

綜合單因素試驗結果，以馬鈴薯全粉與小麥粉配比、豬油相對含量、云腿餡料與餅皮面團配比為試驗因素，以感官評定為指標，進行響應面分析。

1.5 感官評定

選擇馬鈴薯全粉與小麥粉的配比、豬油的相對含量、云腿餡料與餅皮面團配比，參照國標GB/T 19855—2015《月餅》及相關文獻[10-13]，將形態(tài)、組織、色澤、雜質(zhì)、滋味與口感等作為指標進行感官評分，滿分100分。10名（男女各5名）評價員組成評定小組，取10人感官評分的平均值進行分析。

感官評定標準見表1。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Design Expert 11進行響應面分析，Microsoft Excel 2016進行方差分析，Spass statistic 19.0軟件進行數(shù)據(jù)分析和顯著性分析，各因素在相同條件下平行測定3次。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯云腿月餅單因素試驗結果

2.1.1 馬鈴薯全粉與小麥粉的配比對月餅感官評分的影響

表1 感官評定標準

選取馬鈴薯全粉與小麥粉配比分別為10∶90，15∶85，20∶80，25∶75，30∶70進行試驗，豬油相對含量20%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。

馬鈴薯全粉與小麥粉的配比對月餅感官評分的影響見圖1。

圖1 馬鈴薯全粉與小麥粉的配比對月餅感官評分的影響

由圖1可知，當馬鈴薯全粉的配比升高時，感官評分先升高后降低，在馬鈴薯全粉與小麥粉的配比達到20∶80時，感官評分分數(shù)最高為92.5分。這可能是由于面團中添加的馬鈴薯全粉破壞了面團中的面筋，讓餅皮更加酥松綿軟，改善了月餅的口感和組織結構；但隨著馬鈴薯全粉的配比的升高，導致面團缺乏黏性和彈性，不易成型，組織結構松散，破壞了月餅的外觀、口感和組織結構[13]。

2.1.2 豬油相對含量對月餅感官評分的影響

選取豬油相對含量分別為10%，15%，20%，25%，30%進行試驗，馬鈴薯全粉與小麥粉配比20∶80，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。

豬油相對含量對月餅感官評分的影響見圖2。

圖2 豬油相對含量對月餅感官評分的影響

由圖2可知，隨著豬油相對含量的升高，感官評分先升高后逐漸降低。當豬油在面團中的相對含量為20%時，感官評分最高為90.6分。當豬油相對含量不超過20%時，隨著豬油相對含量的升高，餅皮的組織結構、形態(tài)、色澤和口感滋味都得到了改善，這可能是由于油脂在面筋蛋白與淀粉微粒之間形成了一層薄油膜，破壞了面團的面筋蛋白，使面團在烘烤后口感酥軟。但隨著豬油相對含量的升高，感官評分逐漸下降，這可能是由于較高的豬油含量，使得餅皮在烘烤后口感油膩且在烘烤時容易焦煳。

2.1.3 云腿餡料與餅皮面團配比對月餅感官評分的影響

選取云腿餡料與餅皮面團配比分別為40∶60，45∶55，50∶50，55∶45，60∶40進行試驗，馬鈴薯全粉與小麥粉的配比20∶80，豬油相對含量20%。

云腿餡料與餅皮面團配比對月餅感官評分的影響見圖3。

圖3 云腿餡料與餅皮面團配比對月餅感官評分的影響

由圖3可知，隨著云腿餡料與餅皮面團配比的升高，感官評分逐步升高，當云腿餡料與餅皮面團配比為50∶50時，感官評分最高為93.9分。這可能是由于在該配比時，月餅外形完整、無露餡現(xiàn)象、火腿丁分布均勻且有火腿的香氣，當云腿餡料與餅皮面團配比超過該比例時，感官評分開始下降，這可能是由于餡料過多，月餅出現(xiàn)露餡現(xiàn)象，形態(tài)不完整。

2.2 馬鈴薯云腿月餅響應面試驗結果

2.2.1 響應面試驗設計與結果

響應面試驗設計與結果見表2。

選取馬鈴薯全粉與小麥粉的配比（A）、豬油相對含量（B） 和云腿餡料與餅皮面團配比（C） 這3個因素作為自變量，云腿月餅的感官評分作為因變量，依據(jù)Box-Behnken中心組合設計原理，對馬鈴薯云腿月餅的制作加工工藝進行優(yōu)化。

表2 響應面試驗設計與結果

對表2進行方差分析，得響應面回歸方程為

2.2.2 回歸方程的顯著性檢驗及方差分析

回歸方程的顯著性檢驗及方差分析見表3。

表3 回歸方程的顯著性檢驗及方差分析

使用 Design Expert 11軟件，得到表3。對上述模型進行顯著性檢驗，分析p值可知，模型差異為極顯著（p＜0.01），說明方程擬合度較高，可以較好地反映得分與各因素之間的關系。失擬項差異為不顯著（p＞0.05）[14]，說明其他因素對試驗影響較小，此模型可用于馬鈴薯云腿月餅工藝條件的優(yōu)化。由表3可知，馬鈴薯全粉與小麥粉配比、豬油相對含量對馬鈴薯月餅的加工工藝影響顯著，對馬鈴薯火腿月餅的感官評分影響較大；云腿餡料與餅皮面團配比對馬鈴薯月餅的加工工藝影響不顯著，對馬鈴薯火腿月餅的感官評分影響較小。此外，由表3可知，一次項A2，B2為極顯著（p＜0.01）；一次項C2和二次項AB，AC，BC為不顯著。表3的F值可判斷各個因素對綜合感官評分強弱的影響，影響程度大小次序為馬鈴薯全粉與小麥粉的比例＞豬油相對含量＞云腿餡料與餅皮面團配比。

2.2.3 各因素交互作用的響應面分析

各因素交互作用的響應面見圖4。

圖4 各因素交互作用的響應面

響應面圖中，曲面的陡峭程度可以用來表示變量對綜合得分的影響程度，曲面越陡峭表明影響越大，曲面越平緩表明影響越??；等高線圖反映了各因素之間的交互作用強弱，橢圓形表示各因素之間交互作用顯著，圓形表示因素之間交互作用不顯著[14]。對感官評分進行響應面分析，并繪制三維圖形。分析結果表明，綜合感官評分存在最大值，由圖4所示，最大值對應的坐標軸即是馬鈴薯全粉與小麥粉的配比、豬油相對含量、云腿餡料與餅皮面團配比3個因素的最佳組合。由此可以得到，馬鈴薯云腿月餅的最佳制作加工工藝參數(shù)為馬鈴薯全粉與小麥粉的配比21∶79，豬油相對含量21%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。

2.2.4 驗證試驗結果

通過Design Expert 11軟件，得到馬鈴薯云腿月餅的最佳加工工藝參數(shù)為馬鈴薯全粉與小麥粉的配比21∶79，豬油相對含量21%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。但受實際條件限制，將加工工藝條件調(diào)整為馬鈴薯全粉與小麥粉的配比 20∶80，豬油相對含量 20%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。進行6次試驗，得到感官評分的平均值為 85.8分，與預測值87.9分相差2.4分。與理論預測值的差異不顯著，說明此回歸模型可靠。

3 產(chǎn)品品質(zhì)標準

根據(jù) GB/T 19855—2015，DBS 53/003—2015等標準[15]及相關參考文獻[16]，制定企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)標準。

（1）感官指標。①形態(tài)。外形圓整，無露餡現(xiàn)象，底部無明顯焦斑。②色澤。餅面褐黃色，餅底棕黃不焦。③組織。餅皮厚薄均勻，斷面餡料與餅皮分明，火腿丁均勻分布，無夾生、糖塊。④滋味與口感。餅皮酥軟，有面粉香味、火腿丁香氣。⑤雜質(zhì)。無肉眼可見的外來雜質(zhì)。

（2） 理化指標。酸價（以脂肪計） （KOH） 餅皮≤5 mg/g，過氧化值（以脂肪計） 餅皮≤0.25 g/100 g，餡料≤0.40 g/100 g，亞硝酸鹽（以NO2計）餡料≤4 mg/kg，干燥失質(zhì)量10～18 g/100 g，總糖（以蔗糖計） 15～30 g/100 g，脂肪 15～30 g/100 g，餡料含量≥40 g/100 g，云腿丁含量≥11 g/100g，黃曲霉毒素 B1≤5 μg/kg。

（3） 微生物指標。菌落總數(shù)＜1 500 CFU/g，大腸菌落＜300 MPN/100 g，霉菌計數(shù)＜100 CFU/g，致病菌不得檢出。

4 結論

試驗通過單因素篩選工藝因素范圍，響應面法優(yōu)化得到最佳工藝條件為馬鈴薯全粉與小麥粉的配比21∶79，豬油相對含量21%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。但在實際生產(chǎn)過程中，受條件所限，將工藝參數(shù)調(diào)整為馬鈴薯全粉與小麥粉的配比20∶80，豬油相對含量20%，云腿餡料與餅皮面團配比50∶50。在此條件下，馬鈴薯云腿月餅具有良好的外觀形態(tài)、滋味口感和組織結構。